纳米金原位杂化:提高聚合物囊泡稳定性的新方法

聚合物自组装囊泡作为一种新型的纳米药物载体,具有良好的生物相容性、可功能化修饰,以及药物适用范围广等优点,在肿瘤治疗中已显示出潜在的应用价值。但是,当聚合物自组装囊泡装载水溶性药物,尤其在较高载药量的情况下,常常出现静脉注射后药物在血液循环中过早释放,导致药效降低毒性增大这一棘手问题,因此如何提高聚合物囊泡的药物递送稳定性已成为相关领域研究者关注的热点。目前,多数研究集中于采用化学交联的方式来提高聚合物囊泡的稳定性,包括核内交联、疏水层交联,或者核壳界面交联。但是交联对囊泡稳定性提高的效果,特别是对水溶性药物渗漏的抑制作用,尚不理想,亟待进一步研究解决。

AFM-qiuliyan

近期,浙江大学邱利焱教授课题组建立了一种纳米金原位杂化显著提高聚合物囊泡稳定性的新方法,可实现水溶性药物体内作用的高效低毒。课题组巧妙设计并合成了以4-氨基苯甲酸-2-(二乙氨基)乙酯作为疏水基、氨基化聚乙二醇作为亲水链的一系列两亲性聚膦腈PNP。通过疏水基和亲水链投料比的调节,优选获得含有较高疏水基含量的PNP-3,可在水中自组装形成纳米聚合物囊泡;同时借助疏水基中苯环与药物的π-π堆积作用促进水溶性化疗药物盐酸阿霉素(DOX·HCl)的装载(载药量为4.71%时,包封率达93.7%),获得PNP-3D载药囊泡;继而顺序添加氯金酸和硼氢化钠溶液,即可得到纳米金原位杂化载药聚合物囊泡IAuPNP-3D。考察该体系的体外释药行为,发现聚合物疏水基中的叔胺基团通过配位作用使新生纳米金均匀分布于囊泡疏水膜中,从而增加囊泡疏水膜的致密度,有效抑制药物在pH 7.4条件下的释放;而在弱酸条件下(模拟胞内溶酶体环境),叔胺基团质子化,使囊泡疏水膜的致密性降低,药物释放加速,有利于胞内药物快速起效。动物体内药动和药效学研究显示,IAuPNP-3D的药动学参数t1/2β达 10.31 h,S180抑瘤率达63%(18 d),均明显优于对照组。

该项研究不仅为解决聚合物囊泡稳定性问题提供了新思路,而且拓展了纳米金的功能化应用,若结合纳米金其它的独特性能,将为纳米金杂化聚合物载体在肿瘤诊疗方面进行更深入广泛的研究揭开新的篇章。相关文章发表在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.201604981)上

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